输电线路纵联保护
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目前 220KV 及以上电压等级输电线路基本上都配置有双套主保护和后备保护。主保护一般为纵联保护。按照保护动作原理,国内常使用的纵联保护有闭锁式方向或距离、允许式方向或距离保护以及分相电流差动保护。
对于纵联保护,故障时线路两侧电气量特征为:内部故障:两侧电流均从母线流向线路;外部故障及正常运行:一侧电流从母线流向线路,另一侧从线路流向母线。
根据两侧比较内容的不同,即联系通道上传输内容的不同,纵联保护可分为:
(1)方向比较型:通道上传输的是表示方向的信号;两侧保护分别判断流过本侧的功率方向,并将判断结果以信号的形式通知对方。分为闭锁式和允许式,闭锁式:由功率方向为负的一侧负责发闭锁信号,闭锁两端保护;允许式:由功率方向为正的一侧负责发允许信号,开放两端保护。如工频变化量方向保护(正负序综合分量)负序方向,零序方向等;
(2)电流相位比较型:通道上传输的是向对侧提供的本侧电流相位信号;
(3)电流差动型(比较电流的幅值和相位):通道上传输的是向对侧提供的本侧电流的幅值和相位信号(采样点)。如光纤纵差保护;
(4)纵联距离/纵联零序(带方向):实质上和方向比较型的原理相同。纵联距离为距离 II
段+高频通信;纵联零序(带方向)为零序 II 段(带方向)+高频通信。如高频距离保护, 高频零序(带方向)保护。
浅谈输电线路的纵联保护
摘要:本文首先就输电线路纵联保护原理、概念、分类进行了介绍,而后进一步深入,对纵联差动保护应解决的主要问题及解决措施展开了剖析。
关键字:纵联保护;故障;光纤纵联差动保护
一、 纵联保护
(一)基本原理
纵联保护是将线路两侧测量信息进行判断实现全线速动保护,其基本原理有如下三种:
(二)概念和分类
将线路两侧测量信息传到对侧进行比较构成的全线速动保护,称作线路纵联保护。线路纵联保护不需与其他保护配合,不受负荷电流的影响,不反应系统震荡,有良好的选择性。通常用高频通道组成的纵联保护称高频保护,用光纤通道组成的纵联保护称光纤纵联差动保护。
二、纵联差动保护应解决的主要问题及措施
(一)纵联差动保护应解决的主要问题
1、输电线路电容电流的影响
电容电流是从线路内部流出的电流,因此它构成动作电流。由于负荷电流是穿越性的电流,它只产生制动电流。所以在空载或轻载下电容电流最容易造成保护误动。
2、外部短路或外部短路切除时产生的不平衡电流
外部短路或外部短路切除时,由于两端电流互感器的变比误差不一致、暂态过程中由于两端电流互感器的暂态特性不一致、二次回路的时间常数的不一致产生不平衡电流。
3、重负荷线路区内经高阻接地时灵敏度不足的问题
4、正常运行时电流感器(TA)断线造成纵联电流差动保护误动作
正常运行时当输电线路一端的TA断线时差动继电器的动作电流和制动电流都等于未断线一端的负荷电流。由于差动继电器的制动系数小于1,起动电流值又较小,因此工作点将落在比率制动特性的动作区内造成差动继电器动作。
5、弱电端拒动的问题
当线路有一端背后无电源或为小电源时该端称为弱电端。
纵联距离保护的原理及优缺点
1. 纵联距离保护的基本原理
纵联距离保护是电力系统中常用的一种保护方式,主要用于保护输电线路或配电线路上的设备和电缆。其基本原理是通过比较故障点到保护装置的距离和设定的保护范围来判断故障是否在保护范围内,并进行相应的动作。
纵联距离保护通常由保护装置、线路电流互感器、电压互感器以及通信系统等组成。保护装置通过线路电流互感器和电压互感器获取电流和电压信号,并通过保护算法对这些信号进行处理。保护装置上设置了故障类型、故障距离以及保护区域等参数,通过比较故障距离和保护范围来判断故障是否在保护范围内。当故障发生时,保护装置会判断故障距离,若故障距离小于保护范围,则认定故障在保护范围内,并进行相应的动作,如切断故障线路,以保护其他正常运行的设备。
通常,纵联距离保护采用的是故障电流和电压的比值来计算故障距离。当故障发生时,纵联距离保护计算故障点到保护装置的距离,并与设定的保护范围进行比较。常用的故障距离计算方法有:
1. 阻抗比较法:将故障电流与故障电压之比与事先设定的特征阻抗比进行比较,来判断故障距离。
2. 主导阻抗法:通过采集线路两端电压和流过线路的电流,计算出线路的纵阻抗,再与设定的阻抗比进行比较,来判断故障距离。
3. 移相法:通过采集线路两端电压和流过线路的电流,计算出线路的移相角,然后通过事先计算出的移相系数来判断故障距离。
2. 纵联距离保护的优点
纵联距离保护具有以下几个优点:
• 快速性: 纵联距离保护的动作速度非常快,通常可以在几毫秒内完成动作。这可以有效地减少故障带来的损失,并保护系统的稳定运行。
• 可靠性: 纵联距离保护在判断故障是否在保护范围内时,通过比较实际的故障距离和设定的保护范围来进行判断。这种保护方式相对于传统的差动保护来说更为可靠,可以减少误动作的可能性。
• 适应性: 纵联距离保护可以适应不同类型的故障,包括短路故障、接地故障以及其他类型的故障。通过设定不同的保护参数,可以实现对不同故障的保护。 • 经济性: 纵联距离保护相对于差动保护来说,不需要在整个线路上安装大量的高精度互感器。这使得纵联距离保护在经济上更为可行。
纵联距离保护的原理及优缺点
引言:
纵联距离保护是电力系统中常用的一种保护方式,它通过测量电力线路两端电流和电压的差值,判断线路是否发生故障,从而实现对电力系统的保护。本文将详细介绍纵联距离保护的原理、优点和缺点。
一、纵联距离保护的原理
纵联距离保护是基于传输线特性的电流和电压相位关系建立的,其主要原理可概括为以下几点:
1. 电力线路的电流和电压之间存在一定的相位差,而这个相位差与线路的长度和特性有关。
2. 在正常运行状态下,电流和电压的相位差是稳定的,而当线路发生故障时,电流和电压的相位差会发生变化。
3. 根据电流和电压相位差的变化情况,可以判断出线路是否发生故障以及发生故障的位置。
二、纵联距离保护的优点
纵联距离保护具有以下几个优点:
1. 灵敏性高:纵联距离保护可以快速检测到线路的故障,减少对电力系统的损害。
2. 可靠性强:纵联距离保护采用了先进的电流和电压测量技术,能够准确地判断线路的故障位置,提高电力系统的可靠性。 3. 抗干扰能力强:纵联距离保护采用了差动测量原理,能够有效地抵抗电力系统中的干扰信号,提高保护装置的稳定性。
4. 适用范围广:纵联距离保护适用于各种电力线路,无论是高压输电线路还是低压配电线路都可以使用。
三、纵联距离保护的缺点
纵联距离保护也存在一些缺点,主要包括:
1. 定位误差:由于电力线路的特性和故障类型的不同,纵联距离保护在故障定位方面可能存在一定的误差。
2. 受电力系统结构的影响:纵联距离保护的工作性能受到电力系统结构的影响,当电力系统结构发生变化时,纵联距离保护需要进行相应的调整和优化。
3. 对电力系统的负荷变化敏感:纵联距离保护对电力系统的负荷变化比较敏感,当负荷变化较大时,保护装置可能会误判线路故障。
结论:
纵联距离保护是一种常用的电力系统保护方式,它通过测量电流和电压的差值来判断线路是否发生故障。纵联距离保护具有灵敏性高、可靠性强、抗干扰能力强和适用范围广的优点,但也存在定位误差、受电力系统结构影响和对负荷变化敏感的缺点。因此,在实际应用中需要根据具体情况进行调整和优化,以确保电力系统的稳定运行和安全保护。